使用stat_smooth时按组指定特定线型的方法

我有两组时间序列数据，想用stat_smooth绘制线性拟合回归线，要求一组为实线，另一组为虚线。尝试了几种方法，但要么线型分配给了错误的组，要么出现多余的图例，求正确实现方式。

测试代码如下：

library(tidyverse) 

# 示例时间序列数据
set.seed(222)

df <- data.frame(
  date = rep(seq(as.Date('2024-04-01'),
                 as.Date('2024-04-05'),
                 '1 day'), times = 2),
  group = c('a','a','a','a','a',
            'z','z','z','z','z'),
  value = rnorm(10, 1, 2)
)

# 图1：两组拟合线线型相同
df %>%
  ggplot(aes(x = date, y = value, group = group)) +
  geom_line(aes(col = group)) +
  geom_point(aes(col = group), shape = 16) +
  stat_smooth(method = 'lm', se = F, color = 'black') +
  theme_bw()
#> `geom_smooth()` using formula = 'y ~ x'

# 图2：线型改变但分配给了错误的组
df %>%
  ggplot(aes(x = date, y = value, group = group, linetype = group)) +
  geom_line(aes(col = group), linetype = 'solid') +
  geom_point(aes(col = group), shape = 16) +
  stat_smooth(method = 'lm', se = F, color = 'black') +
  theme_bw()
#> `geom_smooth()` using formula = 'y ~ x'

# 图3：线型分配正确但出现第二个图例
df %>%
  ggplot(aes(x = date, y = value, group = group, linetype = fct_rev(group))) + # 用rev()也会出现同样问题
  geom_line(aes(col = group), linetype = 'solid') +
  geom_point(aes(col = group), shape = 16) +
  stat_smooth(method = 'lm', se = F, color = 'black') +
  theme_bw()
#> `geom_smooth()` using formula = 'y ~ x'

方法1：精准控制拟合线的线型 #

只给stat_smooth单独映射linetype，手动指定每组对应的线型，同时让原始折线保持实线，避免生成多余图例：

df %>%
  ggplot(aes(x = date, y = value, group = group)) +
  geom_line(aes(col = group), linetype = "solid") + # 原始折线固定为实线
  geom_point(aes(col = group), shape = 16) +
  stat_smooth(aes(linetype = group), method = "lm", se = F, color = "black") + # 给拟合线映射线型
  scale_linetype_manual(values = c("a" = "solid", "z" = "dashed")) + # 按需设置每组拟合线的线型
  theme_bw()

方法2：合并颜色与线型图例 #

如果希望把颜色和线型的图例合并成一个（让图例同时显示颜色和对应拟合线的线型），可以在全局aes里同时映射col和linetype到group，然后覆盖原始折线的线型为实线，最后统一图例样式：

df %>%
  ggplot(aes(x = date, y = value, group = group, col = group, linetype = group)) +
  geom_line(linetype = "solid") + # 覆盖全局线型，让原始折线都是实线
  geom_point(shape = 16) +
  stat_smooth(method = "lm", se = F, color = "black") +
  scale_linetype_manual(values = c("a" = "solid", "z" = "dashed")) +
  # 手动设置图例的样式，匹配颜色和线型
  guides(linetype = guide_legend(override.aes = list(
    linetype = c("solid", "dashed"),
    color = scales::hue_pal()(2) # 自动匹配ggplot默认的颜色
  ))) +
  theme_bw()

之前方法的问题分析 #

• 图1：没有给stat_smooth映射linetype，两组拟合线默认都是实线。
• 图2：全局aes里映射了linetype，但geom_line手动设置linetype='solid'覆盖了这个映射，导致stat_smooth的线型对应关系混乱。
• 图3：用fct_rev(group)反转了线型映射，但全局aes的linetype会生成独立图例，而geom_line的实线设置未关联该图例，因此出现两个图例。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者tassones